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年产1000万吨赖氨酸发酵工艺设计段成茜【摘要】Lysine was one of the essential amino acids, which was significantly applied to food, medicine and feedstuff. The fermentation process was a simple and short production cycle, so it was used to the fermentation process design for lysine. By the technology of the material balance and energy balance, a higher yield and purity of lysine can be obtained through the production process.%赖氨酸作为人体必须氨基酸之一，在食品工业、医药工业和饲料工业上有着广泛的应用。
由于发酵法工艺简单，生产周期短，本文选择以发酵法进行赖氨酸的工艺设计。
针对该工艺进行了物料衡算和热量衡算，经过该工艺生产工艺设计可以得到较高产率和纯度的赖氨酸。
【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2014(000)021【总页数】3页(P174-176)【关键词】赖氨酸;发酵;物料衡算;热量衡算【作者】段成茜【作者单位】宁夏医科大学高等卫生职业技术学院，宁夏银川 750004【正文语种】中文【中图分类】TQ021.9赖氨酸化学学名2，6－二氨基己酸，化学结构简式为H2N(CH2)4CH(NH2)COOH，它是构成蛋白质的基本单元，也是组成人体蛋白质的21 种氨基酸之一。
赖氨酸分为D 型及L型，其中具有生物活性的是L 型赖氨酸(L－赖氨酸)。
L－赖氨酸是人体必须的八大氨基酸中最重要的一种氨基酸，能促进人体发育、增强免疫功能，并有提高中枢神经组织功能的作用，在人和动物的生长过程中是无可替代的，而其在人和动物体内又不能自身合成，必须由体外供给，如缺乏会产生蛋白质代谢障碍和机能障碍。
高产ε-聚赖氨酸白色链霉菌的诱变育种与发酵优化的开题报告摘要：高产ε-聚赖氨酸白色链霉菌是一种重要的产生天然聚合物的微生物。
为了提高其生产效率，我们将利用化学和物理方法对该菌株进行诱变。
通过筛选和鉴定，最终获得高产ε-聚赖氨酸白色链霉菌菌株，其ε-聚赖氨酸产量明显提高。
同时，我们还对其发酵过程进行了优化，通过改变培养基成分、培养条件等因素，最终成功实现了大规模生产。
本文详细介绍了诱变育种和发酵过程的实验设计、方法与结果，并对该菌株的工业应用前景进行了讨论。
关键词：ε-聚赖氨酸；白色链霉菌；诱变育种；发酵优化；工业应用1. 研究背景ε-聚赖氨酸是一种生物可降解的高分子材料，具有广泛的应用前景。
而产生ε-聚赖氨酸的微生物主要包括白色链霉菌、嗜酸杆菌等。
然而，由于生产效率低、生产成本高等因素的限制，其应用还受到了一定的限制。
因此，开展ε-聚赖氨酸产生菌的诱变育种和发酵优化工作，将对其工业化应用具有重要意义。
2. 研究内容与方法本研究将利用化学诱变和物理诱变方法对白色链霉菌进行育种，筛选出高产ε-聚赖氨酸的菌株。
具体实验步骤如下：（1）化学诱变：将白色链霉菌分别暴露在氮芥、亚硝基脲等化学试剂中，筛选出ε-聚赖氨酸高产的菌株。
（2）物理诱变：将白色链霉菌暴露在紫外线、离子束等物理因素中，筛选出ε-聚赖氨酸高产的菌株。
（3）对菌株进行鉴定，并对ε-聚赖氨酸产量进行测试。
（4）对高产菌株的发酵过程进行优化，包括改变培养基成分、改变培养条件等因素。
3. 预期结果与意义通过诱变育种和发酵过程的优化，我们将获得ε-聚赖氨酸高产的白色链霉菌菌株，并可实现大规模生产。
这将为ε-聚赖氨酸的工业化应用提供一定的技术基础和经济效益。
同时，研究还将为其他类似生物材料的生产提供借鉴和参考。
本技术涉及发酵领域，具体提供了一种L赖氨酸的发酵方法，在赖氨酸一级种子培养基、赖氨酸二级种子培养基和赖氨酸发酵培养基中添加醋酸盐，并优化了上述各培养基的配方和发酵工艺。
本技术所提供的发酵方法，能够促进产赖氨酸菌体的生长和赖氨酸的合成，显著提高终点赖氨酸含量、总酸量及糖酸转化率，并显著缩短发酵周期。
技术要求1.一种L-赖氨酸的发酵方法，其特征在于，在赖氨酸一级种子培养基、赖氨酸二级种子培养基和赖氨酸发酵培养基中添加醋酸盐。
2.根据权利要求1所述的发酵方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)赖氨酸一级种子培养：赖氨酸摇瓶种子接入赖氨酸一级种子培养基在一级种子罐中培养，一级种子罐中硫酸铵的初始浓度为8-12g/L，当一级种子培养基中总糖浓度下降至8-15g/L时，停止培养，得成熟赖氨酸一级种子液；(2)赖氨酸二级种子培养：将成熟赖氨酸一级种子液接入赖氨酸二级种子培养基在二级种子罐中培养，二级种子罐中硫酸铵的初始浓度为10-15g/L，当二级种子培养基中还原糖浓度下降至5-8g/L时，停止培养，得成熟赖氨酸二级种子液；(3)赖氨酸发酵培养：将成熟赖氨酸二级种子液接入赖氨酸发酵培养基中，在流加葡萄糖溶液和硫酸铵溶液的条件下，在发酵罐中发酵培养，发酵罐中的硫酸铵初始浓度为9-14g/L，培养40-44小时，得到L-赖氨酸。
3.根据权利要求1或2所述的发酵方法，其特征在于，所述赖氨酸一级种子培养基包括：蔗糖20-40g/L，硫酸镁0.5-1.5g/L，磷酸二氢钾0.5-1.5g/L，硫酸铵8-12g/L，酵母浸粉5-10g/L，苏氨酸0.4-0.6g/L，蛋氨酸0.4-0.6g/L，味精7-10g/L，丙酮酸钠0.5-0.8g/L，醋酸盐1-3g/L。
4.根据权利要求1或2所述的发酵方法，其特征在于，所述赖氨酸二级种子培养基包括：葡萄糖60-80g/L，硫酸镁0.5-1.5g/L，磷酸二氢钾0.5-1.5g/L，硫酸铵10-15g/L，玉米浆水解液1-1.5g/L，毛发水解液1-1.5g/L，甜菜糖蜜10-15ml/L，苏氨酸0.4-0.6g/L，蛋氨酸0.4-0.6g/L，醋酸盐1-3g/L。
L-苏氨酸高产菌的选育L-苏氨酸高产菌的选育引言L-苏氨酸是一种重要的氨基酸，广泛应用于食品、饲料、医药和化妆品等领域。
为了满足市场需求，高产菌的选育成为提高L-苏氨酸生产的关键。
本文将介绍L-苏氨酸高产菌的选育步骤、方法及应用前景。
一、菌种的筛选筛选过程通常包括资源获取、筛选条件的确定和菌种纯化。
1. 资源获取L-苏氨酸高产菌可从自然环境中获得，也可从已有菌种中获得。
通过分离特定环境样品中的微生物，筛选出能产生L-苏氨酸的潜在菌株。
2. 筛选条件的确定菌种筛选时需要确定合适的条件，如温度、pH值、营养成分等。
通常以L-苏氨酸产量作为评价指标，通过逐步调节不同条件，筛选出最佳产量的菌株。
3. 菌种纯化从活培养物中筛选出产量高的菌株后，需要进行纯化。
常用的方法包括传代培养、菌种生成菌落、孢子形成等，以获得纯净的菌株。
二、基因工程改良基因工程技术可通过改变菌株的遗传背景来提高L-苏氨酸的产量。
常用的基因工程改良方法有基因克隆、基因敲入和基因敲除等。
1. 基因克隆基因克隆是将目标基因从高产菌株中克隆出来，并在低产株中进行表达。
通过比较两者的产量差异，确定目标基因是否能够提高L-苏氨酸的产量。
2. 基因敲入基因敲入是将目标基因导入菌株中，使其在菌株中表达。
常用的方法有转基因技术和化学合成技术等。
这些方法使得菌株从无法产生L-苏氨酸到可以高产L-苏氨酸。
3. 基因敲除基因敲除是通过诱导菌株发生基因突变或通过CRISPR/Cas9技术来删除特定基因。
通过删除抑制L-苏氨酸生产的基因，可以提高菌株的产量。
三、应用前景L-苏氨酸广泛应用于食品、饲料、医药和化妆品等领域。
随着生物技术的不断发展，L-苏氨酸高产菌的选育对于满足市场需求具有重要意义。
1. 食品领域L-苏氨酸可作为增味剂广泛应用于各种食品中。
高产菌的选育可以提高生产效率，降低生产成本，为食品行业提供更加可靠的供应。
2. 饲料领域L-苏氨酸在动物饲料中可作为氨基酸添加剂，能够提高动物的饲料转化率和生长速度。
经典赖氨酸的发酵工艺赖氨酸是重要的氨基酸之一，其具有丝氨酸和蛋氨酸所不具备的特殊性质，是蛋白质合成的重要成分。
因此，赖氨酸在医药、生化工程、畜牧、保健品等领域有着广泛的应用。
本文将介绍赖氨酸的发酵工艺。
1、菌种选择赖氨酸的发酵常用的菌株有棒状杆菌、芽胞杆菌、嗜酸乳杆菌等。
其中棒状杆菌是目前应用最广泛的菌株，其产量和生长速度都比其他菌株高。
2、培养基配方赖氨酸的生产需要一种含有充分营养的发酵培养基。
肉汤培养基、玉米浆培养基、大豆蛋白水解物培养基等都可以作为赖氨酸发酵培养基的基础配方。
3、发酵条件发酵条件是影响赖氨酸产量的因素之一，包括pH值、温度、搅拌速度、氧气含量等。
常用的发酵条件为：温度37℃，pH6.5-7.0，搅拌速度300r/min，氧气含量5-20%。
4、发酵过程发酵过程分为批次发酵和连续发酵。
批次发酵一般分为四个阶段：生长、中期、后期和稳定期。
稳定期一般持续24-30小时，产生的赖氨酸稳定。
5、赖氨酸提取经过发酵过程，赖氨酸与其他细胞成分一起被培养基中的微生物细胞包裹着，无法直接获得。
因此，需要采用一些方法将赖氨酸从培养基中提取出来。
常用的提取方法有离子交换法、逆流萃取法、低分子量有机化合物萃取法等。
6、赖氨酸纯化提取出来的赖氨酸还需要进行进一步的纯化，以得到纯度高达98%以上的赖氨酸。
常用的纯化方法有凝胶过滤、离子交换、逆流色谱和气相色谱法等。
总之，赖氨酸的发酵工艺包括菌种选择、培养基配方、发酵条件、发酵过程、赖氨酸提取和赖氨酸纯化等步骤。
只有在严格控制各个条件的同时，才能得到高产、高纯度的赖氨酸。
赖氨酸的发酵生产工艺
赖氨酸是一种重要的氨基酸，在医药、食品、饲料等领域具有广泛的应用价值。
赖氨酸的发酵生产工艺是通过微生物菌种在合适的培养基中进行发酵而得到的。
赖氨酸的发酵生产工艺主要包括菌种选择、培养基配方、发酵条件控制等几个方面。
首先是菌种选择，赖氨酸的发酵生产工艺中常用的微生物菌种包括大肠杆菌、乳酸菌、黄曲霉、窄盘菌等。
选择菌种时要考虑菌株的稳定性、产量、生长速度等因素。
其次是培养基配方，培养基是赖氨酸发酵生产工艺中重要的组成部分。
一般情况下，培养基的主要成分包括碳源、氮源、无机盐和生长因子。
常见的碳源有葡萄糖、蔗糖等，常见的氮源有氨基酸、蛋白胨等。
培养基中的无机盐如磷酸盐、硫酸盐等提供微生物生长所需的矿物质元素。
再次是发酵条件控制，发酵条件的控制对于赖氨酸的产量和质量起着至关重要的作用。
在发酵过程中，需要考虑到温度、pH值、氧气供应和搅拌速度等因素。
一般情况下，赖氨酸的发酵温度在35-37摄氏度之间，pH值在6-7之间。
同时，提供足够的氧气和适当的搅拌速度可以促进微生物的生长和代谢产物的合成。
为了提高赖氨酸的产量和减少副产物的积累，还可以采用一些辅助措施，如添加葡萄糖、氨基酸等增加培养基的营养成分，
或采用液体循环发酵工艺等。
总的来说，赖氨酸的发酵生产工艺需要综合考虑菌种选择、培养基配方和发酵条件控制等因素，以高效地提高赖氨酸的产量和质量。
随着微生物工程的发展，对于赖氨酸的发酵生产工艺的改进和优化将有望进一步提高其产量和应用价值。
肖敏敏，邢馨月，刘文光，等. 耐酒精高产L-乳酸菌株的筛选及发酵培养基优化[J]. 食品工业科技，2023，44（8）：135−143. doi:10.13386/j.issn1002-0306.2022040147XIAO Minmin, XING Xinyue, LIU Wenguang, et al. Screening of an Alcohol Tolerant and High-yield L-lactic Acid Strain and Optimization of Culture Medium[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(8): 135−143. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022040147· 生物工程 ·耐酒精高产L-乳酸菌株的筛选及发酵培养基优化肖敏敏1，邢馨月1，刘文光2，孟祥慧1，魏姗姗1，张天笑1，王玉华1，李 侠1,*（1.吉林农业大学食品科学与工程学院，吉林长春 130118；2.华信检测技术有限公司，吉林长春 130000）摘 要：为提高L-乳酸产量，降低L-乳酸的生产成本，该研究经过筛选、驯化获得一株耐酒精且高产L-乳酸的菌株鼠李糖乳杆菌AK-0779。
使用玉米酒糟代替部分酵母粉作为菌株AK-0779发酵培养基的氮源。
在单因素实验基础上，对葡萄糖添加量、酵母粉添加量和玉米酒糟添加量进行三因素三水平响应面优化试验。
结果表明，最适发酵培养基为：葡萄糖添加量9.80%，玉米酒糟添加量0.98%，酵母粉添加量1.72%，L-乳酸产量为78.91 g/L ，糖酸转换率为80.52%。
与酵母粉完全充当氮源产L-乳酸82.36 g/L 相比，产量无显著差异，说明玉米酒糟能有效代替部分酵母粉作为发酵培养基的氮源，降低L-乳酸生产成本。
